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如何优雅的去实现一个javascript的交互功能

发表于 | 分类于
作为一名前端工程师，写组件的能力至关重要。虽然javascript经常被人嘲笑是个小玩具，但是在一代代大牛的前仆后继的努力下，渐渐的也摸索了一套组件的编写方式。。 
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程序员，最终的目的，都是把产品或代码封装到一起，提供接口，让使用者很舒适的实现功能。所以对于我来说，
往往头疼的不是写代码，而是写注释和文档！如果接口很乱，肯定会头疼一整天。

用来演示怎么使用richbase来制作组件的例子

作为一名前端工程师，写组件的能力至关重要。虽然javascript经常被人嘲笑是个小玩具，但是在一代代大牛的前仆后继的努力下，渐渐的也摸索了一套组件的编写方式。

下面我们来谈谈，在现有的知识体系下，如何很好的写组件。

比如我们要实现这样一个组件，就是一个输入框里面字数的计数。这个应该是个很简单的需求。

图片

我们来看看，下面的各种写法。

为了更清楚的演示，下面全部使用jQuery作为基础语言库。

最简陋的写法

嗯 所谓的入门级写法呢，就是完完全全的全局函数全局变量的写法。（就我所知，现在好多外包还是这种写法）

代码如下：

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<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <title>test</title>
  <script src="http://code.jquery.com/jquery-1.9.1.min.js"></script>
  <script>
    $(function() {

      var input = $('#J_input');

      //用来获取字数
      function getNum(){
        return input.val().length;
      }

      //渲染元素
      function render(){
        var num = getNum();

        //没有字数的容器就新建一个
        if ($('#J_input_count').length == 0) {
          input.after('<span id="J_input_count"></span>');
        };

        $('#J_input_count').html(num+'个字');
      }

      //监听事件
      input.on('keyup',function(){
        render();
      });

      //初始化，第一次渲染
      render();


    })
  </script>
</head>
<body>
<input type="text" id="J_input"/>
</body>
</html>

这段代码跑也是可以跑的，但是呢，各种变量混乱，没有很好的隔离作用域,当页面变的复杂的时候,会很难去维护。目前这种代码基本是用不了的。当然少数的活动页面可以简单用用。

作用域隔离

让我们对上面的代码作些改动，使用单个变量模拟命名空间。

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var textCount = {
  input:null,
  init:function(config){
    this.input = $(config.id);
    this.bind();
    //这边范围对应的对象，可以实现链式调用
    return this;
  },
  bind:function(){
    var self = this;
    this.input.on('keyup',function(){
      self.render();
    });
  },
  getNum:function(){
    return this.input.val().length;
  },
  //渲染元素
  render:function(){
    var num = this.getNum();

    if ($('#J_input_count').length == 0) {
      this.input.after('<span id="J_input_count"></span>');
    };

    $('#J_input_count').html(num+'个字');
  }
}

$(function() {
  //在domready后调用
  textCount.init({id:'#J_input'}).render();
})

这样一改造，立马变的清晰了很多，所有的功能都在一个变量下面。代码更清晰，并且有统一的入口调用方法。

但是还是有些瑕疵，这种写法没有私有的概念，比如上面的getNum,bind应该都是私有的方法。但是其他代码可以很随意的改动这些。当代码量特别特别多的时候，很容易出现变量重复，或被修改的问题。

于是又出现了一种函数闭包的写法：

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var TextCount = (function(){
  //私有方法，外面将访问不到
  var _bind = function(that){
    that.input.on('keyup',function(){
      that.render();
    });
  }

  var _getNum = function(that){
    return that.input.val().length;
  }

  var TextCountFun = function(config){

  }

  TextCountFun.prototype.init = function(config) {
    this.input = $(config.id);
    _bind(this);

    return this;
  };

  TextCountFun.prototype.render = function() {
    var num = _getNum(this);

    if ($('#J_input_count').length == 0) {
      this.input.after('<span id="J_input_count"></span>');
    };

    $('#J_input_count').html(num+'个字');
  };
  //返回构造函数
  return TextCountFun;

})();

$(function() {
  new TextCount().init({id:'#J_input'}).render();
})

这种写法，把所有的东西都包在了一个自动执行的闭包里面，所以不会受到外面的影响，并且只对外公开了TextCountFun构造函数，生成的对象只能访问到init,render方法。这种写法已经满足绝大多数的需求了。事实上大部分的jQuery插件都是这种写法。

面向对象

上面的写法已经可以满足绝大多数需求了。

但是呢，当一个页面特别复杂，当我们需要的组件越来越多，当我们需要做一套组件。仅仅用这个就不行了。首先的问题就是，这种写法太灵活了，写单个组件还可以。如果我们需要做一套风格相近的组件，而且是多个人同时在写。那真的是噩梦。

在编程的圈子里，面向对象一直是被认为最佳的编写代码方式。比如java，就是因为把面向对象发挥到了极致，所以多个人写出来的代码都很接近，维护也很方便。但是很不幸的是，javascript不支持class类的定义。但是我们可以模拟。

下面我们先实现个简单的javascript类：

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var Class = (function() {
  var _mix = function(r, s) {
    for (var p in s) {
      if (s.hasOwnProperty(p)) {
        r[p] = s[p]
      }
    }
  }

  var _extend = function() {

    //开关 用来使生成原型时,不调用真正的构成流程init
    this.initPrototype = true
    var prototype = new this()
    this.initPrototype = false

    var items = Array.prototype.slice.call(arguments) || []
    var item

    //支持混入多个属性，并且支持{}也支持 Function
    while (item = items.shift()) {
      _mix(prototype, item.prototype || item)
    }


    // 这边是返回的类，其实就是我们返回的子类
    function SubClass() {
      if (!SubClass.initPrototype && this.init)
        this.init.apply(this, arguments)//调用init真正的构造函数
    }

    // 赋值原型链，完成继承
    SubClass.prototype = prototype

    // 改变constructor引用
    SubClass.prototype.constructor = SubClass

    // 为子类也添加extend方法
    SubClass.extend = _extend

    return SubClass
  }
  //超级父类
  var Class = function() {}
  //为超级父类添加extend方法
  Class.extend = _extend

  return Class
})()

这是拿John Resig的class简单修改了下。

这边只是很简陋的实现了类的继承机制。如果对类的实现有兴趣可以参考我另一篇文章javascript oo实现

我们看下使用方法：

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//继承超级父类，生成个子类Animal，并且混入一些方法。这些方法会到Animal的原型上。
//另外这边不仅支持混入{}，还支持混入Function
var Animal = Class.extend({
  init:function(opts){
    this.msg = opts.msg
    this.type = "animal"
  },
  say:function(){
    alert(this.msg+":i am a "+this.type)
  }
})


//继承Animal，并且混入一些方法
var Dog = Animal.extend({
  init:function(opts){
    //并未实现super方法，直接简单使用父类原型调用即可
    Animal.prototype.init.call(this,opts)
    //修改了type类型
    this.type = "dog"
  }
})

//new Animal({msg:'hello'}).say()

new Dog({msg:'hi'}).say()

使用很简单，超级父类具有extend方法，可以继承出一个子类。子类也具有extend方法。

这边要强调的是，继承的父类都是一个也就是单继承。但是可以通过extend实现多重混入。详见下面用法。

有了这个类的扩展，我们可以这么编写代码了：

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var TextCount = Class.extend({
  init:function(config){
    this.input = $(config.id);
    this._bind();
    this.render();
  },
  render:function() {
    var num = this._getNum();

    if ($('#J_input_count').length == 0) {
      this.input.after('<span id="J_input_count"></span>');
    };

    $('#J_input_count').html(num+'个字');

  },
  _getNum:function(){
    return this.input.val().length;
  },
  _bind:function(){
    var self = this;
    self.input.on('keyup',function(){
      self.render();
    });
  }
})

$(function() {
  new TextCount({
    id:"#J_input"
  });
})

这边可能还没看见class的真正好处，不急我们继续往下。

抽象出base

可以看到，我们的组件有些方法，是大部分组件都会有的。

  • 比如init用来初始化属性。
  • 比如render用来处理渲染的逻辑。
  • 比如bind用来处理事件的绑定。

当然这也是一种约定俗成的规范了。如果大家全部按照这种风格来写代码，开发大规模组件库就变得更加规范，相互之间配合也更容易。

这个时候面向对象的好处就来了，我们抽象出一个Base类。其他组件编写时都继承它。

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var Base = Class.extend({
  init:function(config){
    //自动保存配置项
    this.__config = config
    this.bind()
    this.render()
  },
  //可以使用get来获取配置项
  get:function(key){
    return this.__config[key]
  },
  //可以使用set来设置配置项
  set:function(key,value){
    this.__config[key] = value
  },
  bind:function(){
  },
  render:function() {

  },
  //定义销毁的方法，一些收尾工作都应该在这里
  destroy:function(){

  }
})

base类主要把组件的一般性内容都提取了出来，这样我们编写组件时可以直接继承base类，覆盖里面的bind和render方法。

于是我们可以这么写代码：

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var TextCount = Base.extend({
  _getNum:function(){
    return this.get('input').val().length;
  },
  bind:function(){
    var self = this;
    self.get('input').on('keyup',function(){
      self.render();
    });
  },
  render:function() {
    var num = this._getNum();

    if ($('#J_input_count').length == 0) {
      this.get('input').after('<span id="J_input_count"></span>');
    };

    $('#J_input_count').html(num+'个字');

  }
})

$(function() {
  new TextCount({
  //这边直接传input的节点了，因为属性的赋值都是自动的。
    input:$("#J_input")
  });
})

可以看到我们直接实现一些固定的方法，bind，render就行了。其他的base会自动处理（这里只是简单处理了配置属性的赋值）。

事实上，这边的init，bind，render就已经有了点生命周期的影子，但凡是组件都会具有这几个阶段，初始化，绑定事件，以及渲染。当然这边还可以加一个destroy销毁的方法，用来清理现场。

此外为了方便，这边直接变成了传递input的节点。因为属性赋值自动化了，一般来说这种情况下都是使用getter，setter来处理。这边就不详细展开了。

引入事件机制（观察者模式）

有了base应该说我们编写组件更加的规范化，体系化了。下面我们继续深挖。

还是上面的那个例子，如果我们希望输入字的时候超过5个字就弹出警告。该怎么办呢。

小白可能会说，那简单啊直接改下bind方法：

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var TextCount = Base.extend({
  ...
  bind:function(){
    var self = this;
    self.get('input').on('keyup',function(){
      if(self._getNum() > 5){
        alert('超过了5个字了。。。')
      }
      self.render();
    });
  },
  ...
})

的确也是一种方法，但是太low了，代码严重耦合。当这种需求特别特别多，代码会越来越乱。

这个时候就要引入事件机制，也就是经常说的观察者模式。

注意这边的事件机制跟平时的浏览器那些事件不是一回事，要分开来看。

什么是观察者模式呢，官方的解释就不说了，直接拿这个例子来说。

想象一下base是个机器人会说话，他会一直监听输入的字数并且汇报出去（通知）。而你可以把耳朵凑上去，听着他的汇报（监听）。发现字数超过5个字了，你就做些操作。

所以这分为两个部分，一个是通知，一个是监听。

假设通知是 fire方法，监听是on。于是我们可以这么写代码：

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var TextCount = Base.extend({
  ...
  bind:function(){
    var self = this;
    self.get('input').on('keyup',function(){
      //通知,每当有输入的时候，就报告出去。
      self.fire('Text.input',self._getNum())
      self.render();
    });
  },
  ...
})

$(function() {
  var t = new TextCount({
    input:$("#J_input")
  });
  //监听这个输入事件
  t.on('Text.input',function(num){
    //可以获取到传递过来的值
    if(num>5){
       alert('超过了5个字了。。。')
    }
  })
})

fire用来触发一个事件，可以传递数据。而on用来添加一个监听。这样组件里面只负责把一些关键的事件抛出来，至于具体的业务逻辑都可以添加监听来实现。没有事件的组件是不完整的。

下面我们看看怎么实现这套事件机制。

我们首先抛开base，想想怎么实现一个具有这套机制的类。

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//辅组函数，获取数组里某个元素的索引 index
var _indexOf = function(array,key){
  if (array === null) return -1
  var i = 0, length = array.length
  for (; i < length; i++) if (array[i] === item) return i
  return -1
}

var Event = Class.extend({
  //添加监听
  on:function(key,listener){
    //this.__events存储所有的处理函数
    if (!this.__events) {
      this.__events = {}
    }
    if (!this.__events[key]) {
      this.__events[key] = []
    }
    if (_indexOf(this.__events,listener) === -1 && typeof listener === 'function') {
      this.__events[key].push(listener)
    }

    return this
  },
  //触发一个事件，也就是通知
  fire:function(key){

    if (!this.__events || !this.__events[key]) return

    var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1) || []

    var listeners = this.__events[key]
    var i = 0
    var l = listeners.length

    for (i; i < l; i++) {
      listeners[i].apply(this,args)
    }

    return this
  },
  //取消监听
  off:function(key,listener){

    if (!key && !listener) {
      this.__events = {}
    }
    //不传监听函数，就去掉当前key下面的所有的监听函数
    if (key && !listener) {
      delete this.__events[key]
    }

    if (key && listener) {
      var listeners = this.__events[key]
      var index = _indexOf(listeners, listener)

      (index > -1) && listeners.splice(index, 1)
    }

    return this;
  }
})


var a = new Event()

//添加监听 test事件
a.on('test',function(msg){
  alert(msg)
})

//触发 test事件
a.fire('test','我是第一次触发')
a.fire('test','我又触发了')

a.off('test')

a.fire('test','你应该看不到我了')

实现起来并不复杂，只要使用this.__events存下所有的监听函数。在fire的时候去找到并且执行就行了。

这个时候面向对象的好处就来了，如果我们希望base拥有事件机制。只需要这么写:

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var Base = Class.extend(Event,{
  ...
  destroy:function(){
    //去掉所有的事件监听
    this.off()
  }
})
//于是可以
//var a  = new Base()
// a.on(xxx,fn)
//
// a.fire()

是的只要extend的时候多混入一个Event，这样Base或者它的子类生成的对象都会自动具有事件机制。

有了事件机制我们可以把组件内部很多状态暴露出来，比如我们可以在set方法中抛出一个事件，这样每次属性变更的时候我们都可以监听到。

到这里为止，我们的base类已经像模像样了，具有了init，bind，render，destroy方法来表示组件的各个关键过程，并且具有了事件机制。基本上已经可以很好的来开发组件了。

更进一步，richbase

我们还可以继续深挖。看看我们的base，还差些什么。首先浏览器的事件监听还很落后，需要用户自己在bind里面绑定，再然后现在的TextCount里面还存在dom操作，也没有自己的模板机制。这都是需要扩展的，于是我们在base的基础上再继承出一个richbase用来实现更完备的组件基类。

主要实现这些功能：

  • 事件代理：不需要用户自己去找dom元素绑定监听，也不需要用户去关心什么时候销毁。
  • 模板渲染：用户不需要覆盖render方法，而是覆盖实现setUp方法。可以通过在setUp里面调用render来达到渲染对应html的目的。
  • 单向绑定：通过setChuckdata方法，更新数据，同时会更新html内容，不再需要dom操作。

我们看下我们实现richbase后怎么写组件：

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var TextCount = RichBase.extend({
  //事件直接在这里注册，会代理到parentNode节点，parentNode节点在下面指定
  EVENTS:{
    //选择器字符串，支持所有jQuery风格的选择器
    'input':{
      //注册keyup事件
      keyup:function(self,e){
        //单向绑定，修改数据直接更新对应模板
        self.setChuckdata('count',self._getNum())

      }
    }
  },
  //指定当前组件的模板
  template:'<span id="J_input_count"><%= count %>个字</span>',
  //私有方法
  _getNum:function(){
    return this.get('input').val().length || 0
  },
  //覆盖实现setUp方法，所有逻辑写在这里。最后可以使用render来决定需不需要渲染模板
  //模板渲染后会append到parentNode节点下面，如果未指定，会append到document.body
  setUp:function(){
    var self = this;

    var input = this.get('parentNode').find('#J_input')
    self.set('input',input)

    var num = this._getNum()
    //赋值数据，渲染模板，选用。有的组件没有对应的模板就可以不调用这步。
    self.render({
      count:num
    })

  }
})

$(function() {
  //传入parentNode节点，组件会挂载到这个节点上。所有事件都会代理到这个上面。
  new TextCount({
    parentNode:$("#J_test_container")
  });
})

/**对应的html,做了些修改，主要为了加上parentNode，这边就是J_test_container

<div id="J_test_container">
  <input type="text" id="J_input"/>
</div>

*/

看下上面的用法，可以看到变得更简单清晰了：

  • 事件不需要自己绑定，直接注册在EVENTS属性上。程序会自动将事件代理到parentNode上。
  • 引入了模板机制，使用template规定组件的模板，然后在setUp里面使用render(data)的方式渲染模板，程序会自动帮你append到parentNode下面。
  • 单向绑定，无需操作dom，后面要改动内容，不需要操作dom，只需要调用setChuckdata(key,新的值)，选择性的更新某个数据，相应的html会自动重新渲染。

下面我们看下richebase的实现：

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var RichBase = Base.extend({
  EVENTS:{},
  template:'',
  init:function(config){
    //存储配置项
    this.__config = config
    //解析代理事件
    this._delegateEvent()
    this.setUp()
  },
  //循环遍历EVENTS，使用jQuery的delegate代理到parentNode
  _delegateEvent:function(){
    var self = this
    var events = this.EVENTS || {}
    var eventObjs,fn,select,type
    var parentNode = this.get('parentNode') || $(document.body)

    for (select in events) {
      eventObjs = events[select]

      for (type in eventObjs) {
        fn = eventObjs[type]

        parentNode.delegate(select,type,function(e){
          fn.call(null,self,e)
        })
      }

    }

  },
  //支持underscore的极简模板语法
  //用来渲染模板，这边是抄的underscore的。非常简单的模板引擎，支持原生的js语法
  _parseTemplate:function(str,data){
    /**
     * http://ejohn.org/blog/javascript-micro-templating/
     * https://github.com/jashkenas/underscore/blob/0.1.0/underscore.js#L399
     */
    var fn = new Function('obj',
        'var p=[],print=function(){p.push.apply(p,arguments);};' +
        'with(obj){p.push(\'' + str
            .replace(/[\r\t\n]/g, " ")
            .split("<%").join("\t")
            .replace(/((^|%>)[^\t]*)'/g, "$1\r")
            .replace(/\t=(.*?)%>/g, "',$1,'")
            .split("\t").join("');")
            .split("%>").join("p.push('")
            .split("\r").join("\\'") +
        "');}return p.join('');")
    return data ? fn(data) : fn
  },
  //提供给子类覆盖实现
  setUp:function(){
    this.render()
  },
  //用来实现刷新，只需要传入之前render时的数据里的key还有更新值，就可以自动刷新模板
  setChuckdata:function(key,value){
    var self = this
    var data = self.get('__renderData')

    //更新对应的值
    data[key] = value

    if (!this.template) return;
    //重新渲染
    var newHtmlNode = $(self._parseTemplate(this.template,data))
    //拿到存储的渲染后的节点
    var currentNode = self.get('__currentNode')
    if (!currentNode) return;
    //替换内容
    currentNode.replaceWith(newHtmlNode)

    self.set('__currentNode',newHtmlNode)

  },
  //使用data来渲染模板并且append到parentNode下面
  render:function(data){
    var self = this
    //先存储起来渲染的data,方便后面setChuckdata获取使用
    self.set('__renderData',data)

    if (!this.template) return;

    //使用_parseTemplate解析渲染模板生成html
    //子类可以覆盖这个方法使用其他的模板引擎解析
    var html = self._parseTemplate(this.template,data)

    var parentNode = this.get('parentNode') || $(document.body)

    var currentNode = $(html)
    //保存下来留待后面的区域刷新
    //存储起来，方便后面setChuckdata获取使用
    self.set('__currentNode',currentNode)
    parentNode.append(currentNode)
  },
  destroy:function(){

    var self = this
    //去掉自身的事件监听
    self.off()
    //删除渲染好的dom节点
    self.get('__currentNode').remove()
    //去掉绑定的代理事件
    var events = self.EVENTS || {}
    var eventObjs,fn,select,type
    var parentNode = self.get('parentNode')

    for (select in events) {
      eventObjs = events[select]

      for (type in eventObjs) {
        fn = eventObjs[type]

        parentNode.undelegate(select,type,fn)
      }

    }

  }
})

主要做了两件事，一个就是事件的解析跟代理，全部代理到parentNode上面。另外就是把render抽出来，用户只需要实现setUp方法。如果需要模板支持就在setUp里面调用render来渲染模板，并且可以通过setChuckdata来刷新模板，实现单向绑定。

结语

有了richbase，基本上组件开发就没啥问题了。但是我们还是可以继续深挖下去。

比如组件自动化加载渲染，局部刷新，比如父子组件的嵌套，再比如双向绑定，再比如实现ng-click这种风格的事件机制。

当然这些东西已经不属于组件里面的内容了。再进一步其实已经是一个框架了。实际上最近比较流行的react，ploymer还有我们的brix等等都是实现了这套东西。受限于篇幅，这个以后有空再写篇文章详细分析下。

这是一个github上的相关demo

转载地址:https://github.com/purplebamboo/demo-richbase
请点这里。

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